機組常見振動故障類型

特征及處理方法1一.機組常見振動故障類型不平衡(質量、轉子彎曲，旋轉部件脫落)動靜摩擦不對中軸瓦故障(油膜失穩、瓦體接觸、軸承損壞等)結構缺陷(結構共振、臨界轉速、滑銷系統、轉子或軸承座剛度不對稱、基礎變形、管道力、閥門等)結構松動(聯軸器、軸承座、套裝部件)密封激振(汽流)其它(運行問題、拍振、倍頻共振、傳感器故障等)中心孔進油電磁激振轉子裂紋以上基本上是按經驗出現的概率大小分類的，前面的常見。2二、振動特征及處理方法1.油膜振蕩(1)頻率特征顯著，比較容易診斷，f=0.4-0.50(=k1)；(2)振動對油溫、轉速敏感，對軸承載荷、安裝間隙要求較嚴格(3)抑制或消除油膜振蕩的途徑：運行：工況調整檢修：載荷、間隙調整結構：開槽、換型等3二、振動特征及處理方法2.碰摩(1)起因：缸溫差大、膨脹不暢；各種安裝缺陷；構件失效等。(2)形式：轉子與軟體摩擦(發展時間較長)；轉子與金屬體(連續或間歇式)；軸頸與軸瓦摩擦(異物，附著)；其它。

(3)特征：對機組升、降速振動影響有隨機性，振動重復性不好，降速過臨界轉速區拓寬，幅值放大；轉速穩定時，相位可能變化不大、也可能逆轉向變化、甚至周期性旋轉360°；故障頻率除1X外，有時還會伴隨0.5X和2X等頻率成分；振動最大的部位不一定是直接摩擦部位，與軸承和轉子結構有關。4二、振動特征及處理方法3.不對中振動(1)類型：軸瓦中心標高偏差；聯軸器不對中；轉子與靜子不同心；(2)剛性聯軸器：大機組大轉子多用，振動對不對中不十分敏感，振動頻譜以1X為主。(3)半撓性聯軸器(波型聯軸器、齒型聯軸器)：小機組多用，大小轉子連接多用，補償性好。但不對中故障反而較多。尤其齒型聯軸器不對中故障較復雜，特征主要有：徑向振動主頻率一般為2X；轉子軸向位移較大，從動轉子的軸向振動的頻率與轉子的回轉頻率相同；不對中對轉子的激勵力幅隨轉速變化的敏感因子為4Ω2，是不平衡激勵力的4倍；齒式聯軸器處于工作狀態時，無論是哪一種不對中形式，系統的響應在轉速達到臨界轉速的一半時發生共振，振幅具有最大值；齒式聯軸器的嚴重“不對中”，可引起振動隨負荷急劇爬升、軸承油膜失穩及軸瓦損傷；齒式聯軸器如帶齒輪箱耦合軸系，振動頻率存在交叉調制現象，應仔細區分。5二、振動特征及處理方法4.結構松動(1)運行中對輪松動：引起軸系突發性大振，衰減時間較長；加大冷緊伸長量。(2)軸承座臺板松動：升速過程某些轉速附近振動可能有躍變；帶負荷過程振動可能有突變；軸承座外特性顯示明顯的振動剪刀差；加重對故障軸承振動靈敏度高；振動相位變化有趨近性。消除振動要保證臺板接觸密實、螺栓緊固。(3)套裝旋轉部件松動：升速振動可能有突變；定速振動變化呈弱周期性。消除振動途徑：4臺ZLG-550-30型高速勵磁機上，有的通過動平衡、有的通過收緊換向器拼帽，有的更換轉子。6二、振動特征及處理方法5.旋轉部件脫落(1)對輪擋風板飛脫、葉片斷裂等，均可能引起振動突變。(2)葉片斷裂還可能引起運行中振動不穩定、機組啟停困難、惰走時間縮短等問題。(3)割斷對稱葉片、現場動平衡只是臨時措施。7二、振動特征及處理方法6.動平衡(1)動平衡的特殊功效解決質量純不平衡問題軸系振型的補償解決振動因摩擦、膨脹等的熱態爬升問題轉子永久(臨時)彎曲的補償結構松動的輔助診斷解決共振問題(結構、高次諧波、分數諧波、軸向共振等)8二、振動特征及處理方法6.動平衡(2)加重最少啟動次數的實現平面選擇：DARLOW準則、最小條件數準則；

轉子振型及振動傳遞性分析：注意外伸端引起的振型畸變及加重效果；影響系數的提煉：通解算法；平衡方法與策略：單轉子平衡是基礎；盡量多跨同時加重，影響系數通解算法是后援；注意去掉相關平面；注意對平面有一定相關性時的單跨轉子結合模態平衡法（如諧分量法、諧分量影響系數法等）進行，對多跨轉子根據影響系數矩陣條件數計算進行平面優化組合。9二、振動特征及處理方法6.動平衡(3)“一次加準法”及動平衡技術發展趨勢1）國內代表性研究成果：不平衡量模態識別法全息譜平衡法傳遞函數法等效動剛度法

2）國內外發展方向現場在線動平衡技術(精度和效率提高)轉子無試重起車平衡轉子自動平衡(直接平衡裝置、電磁力平衡裝置、移動質量平衡頭)

10案例1：動平衡補償軸系的撓曲振動廈門嵩嶼電廠2號機組2001年6月大修前低壓轉子及發勵轉子振動良好(軸振70-90um，垂直瓦振最大34um)，轉子大修中沒有進行與質量不平衡有關的檢修，進行了中心調整。大修后低壓轉子4號瓦軸振及瓦振增大(軸振150um，瓦振最大63um)，同時6、7號瓦軸振也增加(軸振100-150um)。在低-發對輪及勵磁機風扇下加重后，軸振和垂直瓦振分別降到80um以內。對輪中心調整后軸系撓曲發生變化，不平衡振動需要補償。三、案例分析11案例2：動平衡減輕和消除摩擦振動廈門嵩嶼電廠1號機組1997年8月大修后啟動過程中，低壓轉子振動爬升無法定速，判斷有動靜摩擦。在低壓轉子發電側加重一次加重后，振動大幅下降，爬升被抑制，機組成功定速并網。動平衡減小了轉子激振力，摩擦振動消失。三、案例分析12案例3：動平衡緩解膨脹不良振動某煤矸石電廠6MW機組，1999年8月大修后振動帶負荷爬升，汽缸前部翹起，3次揭缸檢查后振動不能改善。判斷機組膨脹不暢。在低壓轉子兩側加重后，振動爬升被抑制，長期運行振動保持穩定。動平衡的附加不平衡力，有效補償了機組膨脹不良引起的運行中軸系安裝狀態惡化產生的振動。三、案例分析13案例4：動平衡解決軸向共振晉江熱電廠50MW機組，由武漢汽輪機廠生產。2006年3月整套啟動后發電機前后瓦軸向振動大(空載100um-120um，帶負荷180um-200um)。經振動測試，判斷發電機前后瓦軸向共振峰為2800r/min，離工作轉速太近，發電機前后瓦存在軸向共振。在發電機轉子兩側加重后，前后瓦軸向振動空載時均小于20um，帶負荷后小于70um，軸向共振被抑制，長期運行振動保持穩定。動平衡成功降低了引起共振的不平衡力，有效抑制了機組的軸向共振。三、案例分析14案例6：動平衡補